مدیریت هوشمند جنگل‌ها با فناوری‌های نوین

مشکل جنگل‌زدایی و راه‌حل‌های نوین

جنگل‌زدایی همچنان یک مسئله مهم در سطح جهانی است. در دو دهه گذشته، جنگل‌های اولیه ۱۶ درصد از کل کاهش پوشش درختی را به خود اختصاص داده‌اند که ناشی از تغییرات آب و هوایی و فعالیت‌های انسانی شدید است. این موضوع منابع طبیعی، تنوع زیستی و کیفیت زندگی مردم را تهدید می‌کند.

مدل پردازش داده‌های جنگل ۴.۰

برای حفاظت از جنگل‌ها، دانشمندان لیتوانیایی به همکاری با کارشناسان سوئدی، مدل پردازش داده‌های جنگل ۴.۰ را توسعه داده‌اند. این مدل هوشمند، فناوری‌های بلاک‌چین، اینترنت اشیا (IoT) و هوش مصنوعی (AI) را ادغام می‌کند. این سیستم امکان نظارت در زمان واقعی بر شرایط جنگل، حسابداری منابع پایدار و مدل حکمرانی جنگل شفاف‌تری را فراهم می‌آورد.

ریتیس ماسکیلیوناس، استاد دانشگاه فناوری کائوناس (KTU) که در توسعه این سیستم نقش داشته است، می‌گوید: “تصور کنید که یک میز خریداری می‌کنید و دقیقاً می‌دانید که از کدام جنگل و درخت آمده است. این دقیقاً نتیجه مدل مدیریت داده‌های جنگل پیشنهادی است.”

همکاری بین‌المللی در توسعه سیستم

محققان دانشگاه فناوری کائوناس، دانشگاه ویتوتاس مگنوس در لیتوانی و دانشگاه لینئوس در سوئد در ایجاد این سیستم همکاری کرده‌اند. این سیستم شامل لایه‌های متعددی است که لایه اول بر روی جمع‌آوری و مدیریت داده‌ها تمرکز دارد. این لایه مسئول جمع‌آوری اطلاعات از شبکه‌های حسگر بی‌سیم است که شامل دستگاه‌های مختلف IoT می‌شود که عواملی چون شیره درخت، دما و رطوبت خاک را اندازه‌گیری می‌کنند و همه آن‌ها از طریق انتقال داده به هم متصل هستند.

استاد KTU اضافه می‌کند: “به این ترتیب، هیچ‌کس نیازی به ورود به جنگل و اندازه‌گیری دستی ندارد.”

حسگرهای هوشمند و تحلیل داده‌ها

سیستم جنگل ۴.۰ دارای یک راه‌حل IoT با حسگرهایی است که شبیه خانه‌های پرنده هستند و در درختان نصب می‌شوند. اگیدجیوس کازاناویچیوس، استاد مرکز سیستم‌های کامپیوتری در زمان واقعی KTU که سخت‌افزار را توسعه داده است، می‌گوید: “این دستگاه‌ها داده‌ها را به یک سیستم مرکزی ارسال می‌کنند، جایی که با استفاده از الگوریتم‌های AI در لایه تحلیل داده‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرند.”

یافته‌های تحلیل همچنین در لایه نظارت و ارزیابی برای بررسی سلامت جنگل، تنوع زیستی، جذب کربن و خدمات اکوسیستمی استفاده می‌شود. ماسکیلیوناس توضیح می‌دهد: “این اطلاعات همچنین برای مرحله بعدی سیستم — مدیریت جنگل — ضروری است.”

کاربردهای عملی و مزایای سیستم

در کاربردهای عملی، محقق توضیح می‌دهد که با جمع‌آوری داده‌ها درباره شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و کیفیت هوا از این حسگرها، سیستم IoT می‌تواند سلامت جنگل را ارزیابی کرده، خطرات آتش‌سوزی را نظارت کند و در برابر بیماری‌ها، آفات یا فعالیت‌های غیرقانونی حفاظت کند.

سیستم‌های هوشمند نظارت بر جنگل

به گفته ماسکیلیوناس، یک سیستم نظارت هوشمند تنها به حسگرها محدود نمی‌شود و دوربین‌های نصب‌شده در جنگل نیز می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. او می‌گوید: “با تحلیل تصاویر دوربین و بررسی مواردی مانند زرد شدن سوزن‌ها، اینترنت اشیا (IoT) می‌تواند تأثیر حشرات بر درختان را شناسایی کند، بیماری‌ها را از طریق لکه‌های روی برگ‌ها تشخیص دهد و با رمزگذاری صداها، از قطعه‌کاری غیرقانونی درختان خبر دهد.” این سیستم همچنین می‌تواند برای پیش‌بینی تغییرات در اکوسیستم‌های جنگلی و گسترش گونه‌های مهاجم تنظیم شود.

هدف: جنگلی سالم و سرسبز

هدف از انقلاب در مدیریت جنگل، استفاده از فناوری‌های نوین برای بهبود کارایی، پایداری و سودآوری کسب‌وکارهای جنگلی، بهینه‌سازی استفاده از منابع، کاهش ضایعات و تسهیل تصمیم‌گیری است. علاوه بر این، مدل Forest 4.0 مدیریت ردیابی زنجیره تأمین را فراهم می‌کند و امکان نظارت بر فرآیندها را در تمام مراحل، از جنگل تا کارخانه چوب‌بری یا حتی محصول نهایی چوب، فراهم می‌آورد. بلاک‌چین، یک فناوری دفتر کل دیجیتال غیرمتمرکز که شفافیت و یکپارچگی داده‌ها را تضمین می‌کند، پایه‌گذار این عملکرد است. پروفسور KTU از دانشکده انفورماتیک (IF) اضافه می‌کند: “این فناوری بدون نیاز به مقامات کار می‌کند و یک رکورد شفاف، امن و غیرقابل تغییر از تمام اتفاقات مربوط به جنگل و تولید آن ارائه می‌دهد که به کاهش قطعه‌کاری غیرقانونی درختان و تضمین شیوه‌های پایدار کمک می‌کند.”

چالش‌ها و فرصت‌ها

با وجود این مزایا، محققان همچنین با چالش‌هایی در پیاده‌سازی Forest 4.0 مواجه هستند. این چالش‌ها شامل سرمایه‌گذاری اولیه بالا و رویکرد ساکن به نوآوری است. پروفسور ماسکیلیوناس می‌گوید: “فرض بر این است که بهتر است به سراغ راه‌حل‌های گران‌قیمت و پیچیده برویم، در حالی که حسگرهای کوچک و ارزان‌تر کمتر مورد توجه قرار می‌گیرند. باید خوشحال باشیم که یک راه‌حل با هزینه چند صد یورو قادر است به‌طور مستقل داده‌ها را جمع‌آوری و ارسال کند.”

علاوه بر این، استفاده از فناوری بلاک‌چین غیرمتمرکز نیاز به سطح بالایی از اعتماد از سوی کاربران دارد، اما توسعه موفق فناوری مالی (Fintech) به غلبه بر این نگرانی‌ها کمک می‌کند. با این حال، در کشورهای دیگر مانند آلمان، چنین راه‌حل‌هایی قبلاً پذیرش بیشتری یافته‌اند. این نشان می‌دهد که Forest 4.0 پتانسیل تبدیل شدن به یک استاندارد جهانی را دارد و لیتوانی می‌تواند به عنوان یک الگو برای سایر کشورها در ترویج مدیریت مسئولانه و پایدار جنگل عمل کند.

مدیریت هوشمند جنگل

ماسکیلیوناس درباره مفهوم Forest 4.0 می‌گوید که مدیریت هوشمند جنگل به معنای مراقبت از آینده طبیعت است: “این مانند انقلاب صنعتی چهارم در جنگلداری است، با هدف ایجاد جنگلی سرسبز و غیرقابل اشتعال پر از حیوانات.”